【摘要】 利用透射电子显微镜(TEM)研究其微观结构和微观形貌可以阐明与TCO输运性质相关的各种缺陷。

透明导电氧化物(TCOs)近年来在光电子领域的应用得到了广泛的研究。

 

铌掺杂锐钛矿TiO2 (TNO)是一种新开发的TCO，具有优异的化学稳定性、高折射率、宽电导率范围等独特的性能。自从发现脉冲激光沉积(PLD)生长的TNO[2]以来，许多人都致力于用可扩展的工业沉积方法，即溅射，在玻璃基板上制造高导电性的TNO。

 

在我们之前使用PLD和溅射的研究中，我们观察到沉积在未加热基底上的非晶前驱体结晶的TNO薄膜具有高导电性。迄今为止，许多使用这种方法的研究报道了电阻率(r)为5-9 * 104Vcm的溅射多晶TNO薄膜。然而，这些值略高于多晶PLD薄膜的r值(4-6 * 104Vcm)，这意味着溅射薄膜中存在额外的散射中心。

 

利用透射电子显微镜(TEM)研究其微观结构和微观形貌可以阐明与TCO输运性质相关的各种缺陷。Ogawa等人[1]通过横断面TEM研究表明，溅射膜具有不均匀的微观形貌，这在PLD膜中没有观察到。虽然认为非均匀微形貌是溅射膜中一个额外的散射中心，但不均匀微形貌的起源仍然不清楚。

 

不均匀微观形貌的一个可能的起源是由高能粒子的轰击引起的溅射损伤，如反冲的Ar和带负电荷的氧离子。另一个可能的原因是Messier和Ross报道的密度波动。密度波动是由阴影效应引起的，阴影效应主导薄膜生长，吸附原子扩散缓慢;这些现象更可能发生在未加热的衬底上的薄膜生长过程中。

 

[1] Morikawa,Kazuo,Ogawa,et al.Effect of micromorphology on transport properties of Nb-doped anatase TiO2 films: A transmission electron microscopy study[J].Physica Status Solidi A Applications & Materials Science Epss, 2017.

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。